TAHAPAN INTERAKSI RADIASI DENGAN SEL

Interaksi antara radiasi dengan sel hidup merupakan proses yang berlangsung
secara bertahap. Proses ini diawali dengan tahap fisik dan diakhiri dengan tahap
biologik. Ada empat tahapan interaksi, yaitu :

1. Tahap Fisik berupa absorbsi energi radiasi pengion yang menyebabkan
terjadinya eksitasi dan ionisasi pada molekul atau atom penyusun bahan
biologi. Proses ini berlangsung sangat singkat dalam orde 10-16 detik. Karena
sel sebagian besar (70%) tersusun atas air, maka ionisasi awal yang terjadi di
dalam sel adalah terurainya molekul air menjadi ion positif H2O+ dan esebagai
ion negatif. Proses ionisasi ini dapat ditulis dengan :
H2O + radiasi pengion H2O+ + e-

2. Tahap fisikokimia dimana atom atau molekul yang tereksitasi atau terionisasi
mengalami reaksi-reaksi sehingga terbentuk radikal bebas yang tidak stabil.
Tahap ini berlangsung dalam orde 10-6 detik. Karena sebagian besar tubuh
manusia tersusun atas air, maka peranan air sangat besar dalam
menentukan hasil akhir dalam tahap fisikokimia ini. Efek langsung radiasi
pada molekul atau atom penyusun tubuh selain air hanya memberikan
sumbangan yang kecil bagi akibat biologi akhir dibandingkan dengan efek tak
langsungnya melalui media air tersebut. Ion-ion yang terbentuk pada tahap
pertama interaksi akan beraksi dengan molekul air lainnya sehingga
menghasilkan beberapa macam produk , diantaranya radikal bebas yang
sangat reaktif dan toksik melalui radiolisis air, yaitu OH* dan H*. Reaksi kimia
yang terjadi dalam tahap kedua interaksi ini adalah :

H2O+ H+ + OH*
H2O + e H2OH2O-
OH- + H*

Radikal bebas OH* dapat membentuk peroksida (H2O2) yang bersifat
oksidator kuat melalui reaksi berikut : OH* + OH* H2O2

3. Tahap kimia dan biologi yang berlangsung dalam beberapa detik dan ditandai dengan terjadinya reaksi antara radikal bebas dan peroksida dengan molekul organik sel serta inti sel yang terdiri atas kromosom. Reaksi ini akan
menyebabkan terjadinya kerusakan-kerusakan terhadap molekul-molekul
dalam sel. Jenis kerusakannya bergantung pada jenis molekul yang bereaksi.
Jika reaksi itu terjadi dengan molekul protein, ikatan rantai panjang molekul
akan putus sehingga protein rusak. Molekul yang putus ini menjadi terbuka
dan dapat melakukan reaksi lainnya. Radikal bebas dan peroksida juga dapat
merusak struktur biokimia molekul enzim sehingga fungsi enzim terganggu.
Kromosom dan molekul DNA di dalamnya juga dapat dipengaruhi oleh radikal
bebas dan peroksida sehingga terjadi mutasi genetik.

4.Tahap biologis yang ditandai dengan terjadinya tanggapan biologis yang
bervariasi bergantung pada molekul penting mana yang bereaksi dengan
radikal bebas dan peroksida yang terjadi pada tahap ketiga. Proses ini
berlangsung dalam orde beberapa puluh menit hingga beberapa puluh tahun,
bergantung pada tingkat kerusakan sel yang terjadi. Beberapa akibat dapat
muncul karena kerusakan sel, seperti kematian sel secara langsung,
pembelahan sel terhambat atau tertunda serta terjadinya perubahan
permanen pada sel anak setelah sel induknya membelah. Kerusakan yang
terjadi dapat meluas dari skala seluler ke jaringan, organ dan dapat pula
menyebabkan kematian.